500 kV高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器研制

为了满足500 kV GIS设备抵御过电压风险的需求,研制了高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器,介绍了避雷器的结构及关键技术参数,设计计算了均压屏蔽罩及电阻片表面电场强度、罐体内部电位分布及外壳受力性能,开发了高梯度氧化锌电阻片,并开展了加速老化、内绝缘耐受、残压及工频电压耐受时间特性试验验证工作。研究结果表明:避雷器罐体内部电场强度最大值为18.97 kV/mm,电位分布不均匀系数为1.059,罐体外壳在正常使用和故障条件下的安全系数分别为13.6和1.53;研制的氧化锌电阻片在95%荷电率下的老化系数为0.8,并通过了工频电压耐受时间特性试验;避雷器通过了工频743 kV、雷电冲击1 676 kV和操作冲击1 175 kV的内绝缘耐受试验,雷电冲击残压为978 kV、操作冲击残压为830 kV和陡波冲击残压为1 100 kV,完全满足技术要求,具备挂网运行条件。     

500 kV氧化锌避雷器电阻片温度分布特性研究

氧化锌避雷器是电力系统中的重要设备之一,其性能的好坏直接影响到电网的安全稳定运行。为了能够有效监测氧化锌避雷器的运行状态,及时发现氧化锌避雷器的缺陷故障,避免重大事故的发生,文中对500 kV氧化锌避雷器进行了不同位置受损及受潮情况下的升温试验,分析了500 kV氧化锌避雷器在各种运行工况下的温度分布特性。试验表明:氧化锌避雷器单节电阻片击穿受损时,温升速率最显著的是其相邻避雷器节;氧化锌避雷器电阻片受潮时,受潮位置的温升速率最快、幅值最高。试验所得结论为通过温度判据进行避雷器故障诊断提供了真实数据,同时也为避雷器的状态评价提供有力依据。     

整只配网用避雷器大电流耐受能力试验研究

配网用避雷器一般采用复合外套避雷器,大电流耐受能力是制约避雷器性能的重要因素,为此,对此进行深入试验研究。根据标准要求,配网避雷器应通过65kA的大电流冲击耐受试验。但是实际试验结果表明：在电阻片大电流冲击耐受试验通过的情况下,装有相同电阻片的整只避雷器的大电流冲击耐受试验却难以通过。因此选用5家国内有代表性的电阻片生产厂生产的电阻片和整只避雷器为研究对象,对复合外套避雷器整只大电流冲击耐受能力进行了系统试验研究。研究表明,导致复合外套避雷器整只大电流冲击耐受能力下降的主要原因是工艺问题,其次是电阻片大电流通流能力不够,还有就是其内部绝缘件使用不当和质量差。试验还表明,采用管形结构设计的避雷器大电流耐受能力最好;大电流耐受能力不足是强雷地区配网避雷器故障率高的首要原因,而避雷器结构、工艺、制造质量及电阻片尺寸是主要制约因素。     

500kV汕榕甲线避雷器故障分析

2013年4月25日500 kV汕榕甲线L1相线路避雷器因雷电波侵入而发生单相短路故障,通过解体检查和直流泄漏电流测试,确认避雷器密封良好,但出现电阻片老化现象。基于电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立雷电侵入仿真模型,对多次落雷和雷电波全反射过程中避雷器吸收能量进行仿真计算,认为雷电冲击是故障的诱发因素和外因,内部电阻片老化叠加雷电冲击是故障发展的主要原因。针对恶劣天气条件下避雷器的运行维护提出了反事故措施。     

不同等级冲击电流下氧化锌阀片温升情况的研究

氧化锌是现在避雷器阀片的主要材料.氧化锌阀片在遭受不同雷电流后,其温度会有不同变化,温度是监测氧化锌避雷器运行状况和寿命的重要依据.介绍氧化锌压敏电阻的基本特性,阐述可用于试验的 SAW 测温技术和测温系统,通过试验分别研究与分析正常和受潮氧化锌阀片在不同等级冲击电流下的温升情况,对于通过监测氧化锌阀片温度实现在线监测避雷器运行状况和寿命有重要意义。     

不同等级冲击电流下氧化锌阀片温升情况的研究

氧化锌是现在避雷器阀片的主要材料。氧化锌阀片在遭受不同雷电流后,其温度会有不同变化,温度是监测氧化锌避雷器运行状况和寿命的重要依据。介绍氧化锌压敏电阻的基本特性,阐述可用于试验的SAW测温技术和测温系统,通过试验分别研究与分析正常和受潮氧化锌阀片在不同等级冲击电流下的温升情况,对于通过监测氧化锌阀片温度实现在线监测避雷器运行状况和寿命有重要意义。     

220 kV金属氧化物避雷器异常原因的分析

基于某220 kV氧化锌避雷器运行中持续电流检测结果异常故障,通过停电试验、解体分析发现瓷套法兰周围锈蚀严重,内部电阻片受潮,判断因法兰螺栓紧固不均匀、密封圈材质缺陷、压缩率过大等原因造成法兰面密封失效,潮气侵入避雷器内部,导致电阻片受潮、电气性能劣化,引起避雷器泄漏电流异常和红外热像测温异常.确认故障原因后,结合运检经验,提出改进密封盖板材质、标准化圆形法兰密封紧固工艺、加强密封圈等密封组件质量抽检等预防措施,以避免类似故障的发生.     

220 kV氧化锌避雷器受潮故障诊断分析及处理

针对氧化锌避雷器长期运行可能出现的发热、绝缘能力下降等缺陷，以某220 kV变电站测温巡检过程中发现的氧化锌避雷器红外测温与全电流在线数据异常现象为例进行分析。通过氧化锌避雷器带电试验与停电试验初步确定避雷器内部电阻片劣化，存在绝缘故障隐患。进一步解体分析发现，避雷器密封胶圈老化，密封效果丧失，导致避雷器氧化锌阀片受潮，自身非线性伏安特性丧失。对此，提出了加强对同类设备的运行维护等预防措施，以及金属氧化物避雷器带电联合监测的方法，为避雷器异常运行数据分析提供借鉴。     

一起氧化锌避雷器测试数据异常的分析及处理

金属氧化物避雷器,主体元件内部采用了非线性的金属氧化锌电阻片作为核心元件,具有优异的非线性特性和大通流容量等优点。当系统出现大气过电压和操作过电压时,电阻片呈现低电阻,使氧化锌避雷器的残压被限制在允许值以下,同时吸收过电压能量,对电力设备提供可靠的保护。在正常运行电压下,电阻片呈高电阻,流过氧化锌避雷器的电流很小,起到与系统隔离的作用。由于氧化锌电阻片长期受工频电压的作用,会有受潮、老化现象,     

110 kV整只氧化锌避雷器雷电冲击老化特性研究

避雷器在其运行寿命过程中会承受多次雷电冲击过电压,其保护性能的变化值得关注。选取110 kV整只氧化锌避雷器作为试验研究对象,开展了多次连续的雷电冲击电流（8/20 μs, 10 kA）试验,测试了试验过程中避雷器的小电流伏安特性和残压。研究发现了110 kV整只避雷器在多次雷电冲击电流作用下的小电流伏安特性和残压变化规律及发生显著变化时的阈值次数,并解体分析了雷电冲击后避雷器内部电阻片的破坏形式。最后从微观机理上解释了避雷器在多次雷电冲击作用下的老化特征。     

雷电冲击下金属氧化物避雷器动作负荷研究

通过对110、35kV金属氧化物避雷器(MOA)电阻片70×20、56×20在高幅值雷电波冲击下伏安特性 和动作负荷特性的实验研究,借助MOA电阻片的微观结构理论,从电场应力、热应力及避雷器的吸收能量几方面 阐述了雷电波冲击下MOA的动作负荷、损坏机理,分析了雷电过电压对避雷器的损坏机理和影响因素,指出高幅 值、陡波瞬时冲击下电阻片瞬时电流的极不均匀分布引起的内部热应力是导致电阻片损坏的主要原因。     

500kV变电站主变一次侧避雷器故障分析

对辽宁电网一起避雷器故障情况进行了分析,指出故障原因是由于避雷器下法兰没有通风排水口,当内部有积水时不能及时排除,导致下法兰密封盖板和防爆板锈蚀,防爆板长期浸泡水中受潮,避雷器内部电阻片柱及绝缘支撑杆受潮,造成避雷器故障,并提出了改进措施。     

金属氧化物避雷器典型缺陷分析

介绍金属氧化物避雷器的结构和检测方法,分析金属氧化物避雷器运行中的典型缺陷,认为电阻片受潮和老化是造成金属氧化物避雷器缺陷的主要原因,并提出减少避雷器故障的建议。     

珠江三角洲某地区雷电特征对10kV配网用避雷器故障的影响分析

为了研究和总结10 kV配网用避雷器故障的规律,笔者以珠江三角洲某地区2010年10 kV配网避雷器故障数据为样本,根据避雷器故障部位的不同将避雷器故障分为绝缘筒外表面闪络、电阻片炸裂、绝缘外套爆裂3种故障类型;结合雷电地闪分布、雷电流幅值分布和避雷器本身因素分析造成3种故障类型的原因。其次,引入电气几何模型原理分析造成顶/上相避雷器故障比例最大的原因是顶/上相避雷器最容易遭受大电流雷电冲击且动作频次最高。最后通过建立10 kV架空配电线路杆塔的PSCAD仿真模型,分析不同接地方式对避雷器雷电流的泄放量的影响,为10 kV配网避雷器接地方式的选取提供依据。     

氧化锌避雷器劣化原因分析及预防

对巴彦淖尔电业局管辖的五原110 kV变电站氧化锌避雷器进行了现场试验和解剖.判定其劣化原因是氧化锌片长时间被雨水浸泡导致避雷器受潮,指出避雷器受潮可能带来的危害,并提出相应的预防措施.     

35kV氧化锌避雷器故障的判断与分析

针对一起35kV 线路氧化锌避雷器红外测温图谱异常案例,通过红外测温数据、带电检测数据、停电试验数据及设备解体情况的综合分析,找出故障原因,判断该避雷器故障由受潮或阀片老化引起。     

一起氧化锌避雷器故障原因分析与思考

对一起110 kV氧化锌避雷器故障进行了分析。对避雷器进行外观检查、解体分析,对电阻片测量绝缘釉厚度以及10 k A冲击电流试验,对电阻片柱电位分布开展有限元仿真分析和实际测量,发现故障是由于该结构避雷器底部金属支撑杆较长,吸潮硅胶绑缚位置较高,吸附装配中残余潮气后对瓷套放电引起。针对此次故障提出了加强避雷器结构设计选型、加强避雷器工艺管控和加强在役设备巡检等3点改进措施,以提高避雷器的运行可靠性。     

一起110 kV金属氧化物避雷器缺陷的诊断与分析

金属氧化物避雷器(MOA)是电力系统内广泛采用的过电压保护装置,它通过吸收雷电过电压、操作过电压等冲击能量,保护发电厂、变电站及输电线路免受过电压冲击.近年来,金属氧化物避雷器电阻片因具有优异的非线性、良好的通流容量和持久的抗老化能力,逐渐取代了其他类型的避雷器,成为电力系统新一代的过电压保护设备[1-2].金属氧化物避雷器电阻片在运行电压下呈绝缘状态,通过的电流很小,但是若避雷器存在受潮、老化、脏污等缺陷,将导致其性能劣化,严重者甚至发生避雷器爆炸、对地短路等事故[3-4].因此,加强对运行中避雷器开展定期巡视及带电检测,及时发现并消除避雷器存在的缺陷,对保障电网安全稳定运行有着重要意义.     

再议10kV线路避雷器雷电耐受技术参数的选用

10kV线路避雷器自身运行雷击损坏故障多发,归因为雷电耐受设计参数水平低缺乏充分论证。该文构建了10kV架空线路直击雷过电压瞬态过程计算模型,以冲击大电流幅值耐受超限作为避雷器本体雷击损坏的判据,计算获得线路避雷器故障临界雷电流,采用电气几何模型法统计得到线路避雷器的雷击故障概率,证明了现行技术标准规定的避雷器雷电耐受技术参数能够满足一般雷电强度地区的使用要求。进一步结合我国雷电活动区域分布特征,提出线路避雷器雷电耐受技术参数优化选择建议:用于雷电地闪密度小于4.71次/(km~2·a)的多雷区、中雷区、少雷区的线路,选择8/20μs标称放电电流为5kA、4/10μs大电流冲击为65kA;用于强雷区的线路和雷电地闪密度大于等于4.71次/(km~2·a)的多雷区的重要线路,选择标称放电电流为10kA、大电流冲击为100kA。并建议大电流冲击耐受试验采用整只避雷器本体为试品,促进生产工艺改良,改善线路避雷器产品实际雷电耐受性能与设计指标不匹配问题。     

金属氧化物避雷器故障分析及防范措施

某电厂750k V I线线路遭受雷击跳闸,其A相金属氧化锌避雷器(MOA)发生接地故障,通过电气试验分析,故障起因是由于第二节避雷器受潮导致内部闪络,其余三节避雷器在工频电压长期作用下,阀片热崩溃导致贯穿性击穿,造成线路跳闸,线路跳闸后开关的重合闸动作对避雷器形成二次冲击,加剧了避雷器的损坏程度。对此类故障提出了相应的防范措施,为今后类似故障的避雷器故障提供参考。